面试题：CouchDB在动态数据模型应用中的数据一致性处理

Question

在使用CouchDB构建动态数据模型时，如何确保数据的一致性，尤其是在多节点、高并发写入的场景下？请详细说明相关机制与策略。

Answer 1

1. 复制与同步机制

• 双向复制：CouchDB支持双向复制，通过将数据在不同节点间进行复制，确保数据的一致性。例如，节点A和节点B之间可以设置双向复制，这样无论在哪个节点进行数据修改，都会同步到另一个节点。

curl -X POST http://localhost:5984/_replicate -d '{"source":"db1","target":"db2","create_target":true,"continuous":true}' -H "Content-Type: application/json"

• 连续复制：设置continuous为true，可实现连续复制，实时监控源数据库的变化并同步到目标数据库，适用于高并发写入场景，能及时传播数据更改。

2. 冲突解决策略

• 修订版本号：CouchDB使用修订版本号（_rev）来跟踪文档的变化。每次文档修改，修订版本号都会更新。在多节点并发写入时，如果同一文档在不同节点同时修改，CouchDB会检测到冲突。
• 手动冲突解决：开发人员可以通过API获取冲突文档，手动决定保留哪个版本或合并内容。例如：

curl http://localhost:5984/mydb/_conflicts

然后根据获取到的冲突信息进行处理。

• 自动冲突解决策略：可以设置CouchDB使用特定的自动冲突解决策略，如last-write-wins（最后写入获胜），虽然简单但可能丢失部分数据，需谨慎使用。

3. 一致性级别设置

• Quorum 机制：CouchDB支持基于Quorum的一致性级别。通过设置w参数，可以指定在写入操作时需要确认写入的节点数量。例如，设置w=majority，表示需要大多数节点确认写入成功，才认为写入操作成功。这可以有效保证在多节点环境下数据的一致性。

curl -X PUT http://localhost:5984/mydb/my_doc -d '{"key":"value"}' -H "Content-Type: application/json" -d '{"w":"majority"}'

4. 设计文档与验证函数

• 验证函数：在设计文档中，可以编写验证函数（validate_doc_update）。这个函数会在每次文档更新时被调用，用于检查更新是否符合特定规则。例如，可以验证数据格式、确保某些字段的唯一性等。

function(newDoc, oldDoc, userCtx) {
    if (newDoc.some_field === null) {
        throw({forbidden: "some_field cannot be null"});
    }
}

这样可以在数据写入时提前拦截不符合规则的更新，保证数据一致性。